柱下独立基础计算书

第1页共12页J-1、一、基础设计（fak=180kPa）1.基础上荷载Nk=3116kN.mN=3852kN.mMxk=-6kN.mMx=-8kN.mMyk=-41kN.mMy=-51kN.mQxk=-82kNQx=-101kNQyk=49kNQy=61kN轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。2.确定基础底面尺寸及地基承载力验算查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：ηb=0,ηd=1.6(只进行深度修正)fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa(1)基础底面尺寸的确定在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：A´=Nk/(fa-γmd)=3116/(237.6-18×2.5)=16.17m2选取基础尺寸为：A=4.1×4.1=16.81m²，取基础高度为700mm。(2)地基承载力验算W=bl2/6=4.13/6=13.25m3基础底面的压力为：pk=(Fk+Gk)/A±Mxk/Wx=(3116+16.81×2.5×18)/16.81±(6+82×0.7)/11.49=230.37±5.52pkmax=235.89kPa1.2fa=1.2×237.6=285.12kPaPkmin=224.85kPa0，均满足要求。(3)受冲切承载力验算进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。p=(F+G)/A±Mx/Wx=(3852+1.35×16.81×2.5×18)/16.81±(8+101×0.7）/13.25=289.90±5.94pmax=295.84kPaPmin=283.96kPa。第2页共12页基地净反力为：pj=pmax-γGd=295.84-1.35×18×2.5=235.09kPa基础有效高度h0=700-50=650mm，这时冲切荷载作用面积为：Al=（b/2-a1/2-h0）l-（l/2-a2/2-h0）2=(4.1/2-0.6/2-0.65)×4.1-(4.1/2-0.6/2-0.65)2=3.3m2Fl=pjAl=235.09×3.3=775.80kN由《地基规范》，8.2.8条，基础抗冲切强度：0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×(0.6+0.6+2×0.65)/2×0.65=813.31kNFl=775.80kN，满足要求。二、基础底板配筋计算由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：p=pmin+(pmax-pmin)(b/2+aa/2)/b=283.96+(295.84-283.96)(4.1/2+0.6/2)/4.1=290.77kPa沿柱边截面处的弯矩为：MⅠ=a12[(2l+a´)(pmax+p-2G/A)+(pmax-p)l]/12=1.752×[(2×4.1+0.6)×(295.84+290.77-2×1.35×2.5×18)+(295.84-290.77)×4.1]/12=1049.86kN.mMⅡ=(l-a´)2(2b+b´)(pmax+pmin-2G/A)/48=(4.1-0.6)2×(2×4.1+0.6)(295.84+290.77-1.35×2.5×18×2)/48=1044.56kN.m基础底板配筋：M取最大值计算，As=M/(0.9×fy×h0)=1049.86×106/(0.9×360×650)=4985.09mm2选C14@120(As=1283×4.1=5260.3mm24985.09mm2，ρ=0.197%ρmin=0.15%)。第3页共12页J-2、一、基础设计（fak=180kPa）1、基础上荷载Nk=2374kN.mN=2912kN.mMxk=25kN.mMx=31kN.mMyk=11kN.mMy=13kN.mQxk=41kNQx=50kNQyk=-32kNQy=-38kN轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合基础埋深为2.5m，地下水位未知，不考虑。2、确定基础底面尺寸及地基承载力验算查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：ηb=0,ηd=1.6(只进行深度修正)fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa(1)基础底面尺寸的确定在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：A´=Nk/(fa-γmd)=2374/(237.6-18×2.5)=12.33m2选取基础尺寸为：A=3.6×3.6=12.96m²，取基础高度为600mm。(2)地基承载力验算W=bl2/6=3.63/6=7.78m3基础底面的压力为：pk=(Fk+Gk)/A±Mxk/Wxpk=(2374+12.96×2.5×18)/12.96±(25+41×0.6）/7.78=228.18±6.38kPapkmax=234.56kPa1.2fa=1.2×237.6=285.12kPaPkmin=221.8kPa0，均满足要求。(3)受冲切承载力验算进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。p=(F+G)/A±Mx/WxP=(2912+1.35×12.96×2.5×18)/12.96±(31+50×0.6）/7.78=285.44±7.84pmax=293.28kPaPmin=277.6kPa第4页共12页基地净反力为：pj=pmax-γGd=293.28-1.35×18×2.5=232.53kPa基础有效高度h0=600-50=550mm，这时冲切荷载作用面积为：Al=（b/2-a1/2-h0）l-（l/2-a2/2-h0）2=(3.6/2-0.6/2-0.55)×3.6-(3.6/2-0.6/2-0.55)2=2.52m2Fl=pjAl=232.53×2.52=585.98kN由《地基规范》，8.2.8条，基础抗冲切强度：0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×(0.6+0.6+2×0.55)/2×0.55=633.13kNFl=585.98kN，满足要求。二、基础底板配筋计算由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：p=pmin+(pmax-pmin)(b/2+a/2)/b=277.6+(293.28-277.6)(3.6/2+0.6/2)/3.6=286.75kPa沿柱边截面处的弯矩为：MⅠ=a12[(2l+a´)(pmax+p-2G/A)+(pmax-p)l]/12=1.52×[(2×3.6+0.6)×(293.28+286.75-2×1.35×2.5×18)+(293.28-286.75)×3.6]/12=675.01kN.mMⅡ=(l-a´)2(2b+b´)(pmax+pmin-2G/A)/48=(3.6-0.6)2×(2×3.6+0.6)(293.28+277.6-2×1.35×2.5×18)/48=657.22kN.m基础底板配筋：M取最大值计算，As=M/(0.9×fy×h0)=675.01×106/(0.9×360×550)=3787.93mm2选C12@100(As=1131×3.6=4071.6mm23787.93mm2，ρ=0.189%ρmin=0.15%)。第5页共12页J-3、一、基础设计（fak=180kPa）1、基础上荷载Nk=1052kN.mN=1288kN.mMxk=-21kN.mMx=-25kN.mMyk=-6kN.mMy=-7kN.mQxk=-10kNQx=-12kNQyk=52kNQy=63kN轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。2、确定基础底面尺寸及地基承载力验算查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：ηb=0,ηd=1.6(只进行深度修正)fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa（1）基础底面尺寸的确定在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：A´=Nk/(fa-γmd)=1052/(237.6-18×2.5)=5.46m2选取基础尺寸为：A=2.5×2.5=6.25m²，取基础高度为450mm。（2）地基承载力验算W=bl2/6=2.53/6=2.6m3基础底面的压力为：pk=(Fk+Gk)/A±Mxk/Wxpk=(1052+6.1×2.5×18)/6.1±(21+10×0.45）/2.6=217.46±9.8pkmax=227.26kPa1.2fa=1.2×237.6=285.12kPaPkmin=207.66kPa0，均满足要求。（3）受冲切承载力验算进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。p=(F+G)/A±Mx/WxP=(1288+1.35×6.1×2.5×18)/6.1±(25+12×0.45）/2.6=271.90±11.69pmax=283.59kPaPmin=260.21kPa。第6页共12页基地净反力为：pj=pmax-γGd=283.59-1.35×18×2.5=222.84kPa基础有效高度h0=450-50=400mm，这时冲切荷载作用面积为：Al=(b/2-a1/2-h0)l-(l/2-a2/2-h0)2=(2.5/2-0.4/2-0.4)×2.5-(2.5/2-0.4/2-0.4)2=1.20m2Fl=pjAl=222.84×1.20=267.41kN由《地基规范》，8.2.8条，基础抗冲切强度：0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×(0.4+0.4+2×0.4)/2×0.4=320.32kNFl=267.41kN，满足要求。二、基础底板配筋计算由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：p=pmin+(pmax-pmin)(b/2+a/2)/b=260.21+(283.59-260.21)(2.5/2+0.4/2)/2.5=273.77kPa沿柱边截面处的弯矩为：MⅠ=a12[(2l+a´)(pmax+p-2G/A)+(pmax-p)l]/12=1.052×[(2×2.5+0.4)×(283.59+273.77-2×1.35×2.5×18)+(283.59-273.77)×2.5]/12=218.50kN.mMⅡ=(l-a´)2(2b+b´)(pmax+pmin-2G/A)/48=(2.5-0.4)2×(2×2.5+0.4)(283.59+260.21-2×1.35×2.5×18)/48=209.51kN.m基础底板配筋：M取最大值计算，As=M/(0.9×fy×h0)=218.50×106/(0.9×360×600)=1124mm2选C12@150(As=754×2.5=1885mm21124mm2，ρ=0.168%ρmin=0.15%)第7页共12页J-4、一、基础设计（fak=180kPa）1、基础上荷载Nk=3451kN.mN=4289kN.mMxk=24kN.mMx=29kN.mMyk=-25kN.mMy=-30kN.mQxk=-44kNQx=-54kNQyk=-31kNQy=-38kN轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。2、确定基础底面尺寸及地基承载力验算查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：ηb=0,ηd=1.6(只进行深度修正)fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa（1）基础底面尺寸的确定在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：A´=Nk/(fa-γmd)=3451/(237.6-18×2.5)=17.92m2选取基础尺寸为：A=4.3×4.3=18.49m²，取基础高度为750mm。（2）地基承载力验算W=bl2/6=4.33/6=13.25m3基础底面的压力为：pk=(Fk+Gk)/A±Mxk/Wxpk=(3451+18.49×2.5×18)/18.49±(25+31×0.75）/13.25=231.64±3.64pkmax=235.28kPa1.2fa=